Infineon TLE9879单片汽车3相马达驱动方案

TLE9879QXA20是TLE987x产品系列的一部分。TLE9879QXA20是一款单芯片三相马达驱动器，集成了行业标准ARM Cortex M3内核，实现了高级马达控制算法，例如场定向控制。它包含6个全面集成的NFET驱动器，能够通过6个外部功率NFET驱动三相马达，其电荷泵实现了低压操作和可编程电流与电流斜率控制，从而实现了更优异的EMC性能。其外设集包括电流传感器、用于实现PWM控制的采集和比较单元同步的逐次逼近ADC以及16位定时器。还整合了LIN收发器，实现了器件通信，同时还具有大量通用I/O。它包含1个片上线性稳压器，为外部负载供电。

TLE9879QXA20是一款高度集成的汽车级器件，为机电一体化BLDC马达驱动应用（例如泵和风扇）提供了节省空间的低成本解决方案。

TLE9879主要特性

6个电流可编程驱动器，具有面向N沟道MOSFET的电荷泵
集成式LIN收发器符合LIN2.2和SAEJ2602的要求
2个全双工串行接口（UART），具有LIN支持
2条同步串行通道（SSC）
用于生成时钟的片上OSC和PLL
1个高压监控输入，具有唤醒功能
用于通过分流器实现马达电流感应的高速运算放大器
测量单元：
具有10个多路复用输入的8位ADC模块
具有8个多路复用输入、5个外部模拟输入的10位ADC模块
片上温度和电池电压测量单元
独立可编程窗口看门狗
5V/1.5V内部电源
外部电源（VDDEXT）：5V+/-2%@20mA
省电模式：
MCU减速模式
睡眠模式
停止模式
周期性唤醒睡眠模式
微控制器的特性：
32位ARM Cortex M3内核，时钟频率高达24MHz
代码和数据用128kB闪存
代码空间内的32kB启动ROM存储器（用于启动代码和IP存储）
6kB RAM存储器
哈佛架构
Thumb-2指令集和硬件除法与乘法单元
4个16位定时器
用于PWM信号发生（CCU6）的采集/比较单元，具有2×16位定时器
一般特性：
工作电源电压：Vs=5.5V~28V，最高额定电压为40V
扩展工作电压范围：Vs=3.0V~28V，MCU/闪存完全正常运行
ESD性能：
高达2kV在所有引脚上处理
4kV@HV输入
6kV@LIN引脚
过压器件箝位（负载突降耐久性）：高达40V
宽工作温度范围：Tj：-40℃~150℃

TLE9879目标应用

燃油泵
HVAC鼓风机
引擎冷却风扇
水泵
BLDC泵与风扇
由本地互联网络（LIN）或PWM控制的无传感器和基于传感器的BLDC马达应用

图1  TLE9879框图

图2  TLE9879简化BLDC驱动器应用电路图
表1  图2中外接元件清单（BOM）：

评估板TLE9879 EVALKIT

该电路板旨在提供一种简单易用的工具，以便了解Infineon嵌入式功率IC TLE9879。它包含TLE9879及其典型应用电路，包括3个MOSFET半桥，能即刻驱动BLDC马达。该电路板可以连接汽车电源或类似器件，具有Segger，能够实现电路板调试。

所有相关芯片引脚均与电路板边缘处的引脚头相连，这里可以直接探测或施加信号。通过不同的跳线器设置，LED可与几个端口并联，配置所选功能。按钮开关轻松实现了MON输入的硬件复位和触发。为了测试模拟信号，可以通过电路板上的电位计来改变ADC输入。在接线盒处，马达电流的3个相位可以摘掉，以便连接DC无刷马达。

电池LED用于指示电路板是否正确连至电源。否则，极性反接保护可以保护电路板免遭交叉连接的损害。

图3  评估板TLE9879 EVALKIT外形图

图4  评估板TLE9879 EVALKIT元件布局图